一種汽車底盤零部件標定方法
【專利摘要】本發明公開一種汽車底盤零部件標定方法，涉及汽車底盤【技術領域】，為提高汽車底盤零部件的標定結果的準確性而發明。所述汽車底盤零部件標定方法，包括以下步驟：采集汽車在行駛過程中的輪心六分力；將所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷；以預定的形式在所述參考載荷的范圍內對所述待標定零部件加載輸入載荷；以預定的采樣頻率采集待標定零部件上的輸入載荷和應變值；對所述輸入載荷和應變值進行擬合，從而得到可反映輸入載荷和應變值變化關系的系數，所述系數既為所述待標定零部件的標定系數。本發明一種汽車底盤零部件標定方法用于標定汽車底盤零部件。
【專利說明】一種汽車底盤零部件標定方法【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車底盤【技術領域】，尤其涉及一種汽車底盤零部件標定方法。
【背景技術】[0002]隨著汽車工業的飛速發展，各種車型上市速度越來越快，要想最大程度的滿足用戶需求，就需要將用戶的駕駛習慣、行駛路面、駕駛速度等轉化成工程語言即轉化成底盤各零部件實際載荷情況，根據零部件的實際受力情況進行零部件設計、虛擬仿真分析、整車臺架試驗、系統臺架試驗、零部件臺架試驗，從而生產出更具競爭力的車型。
[0003]目前，主要通過以下兩種方案獲取零部件的載荷:
[0004]方案一:采集整車輪心六分力數據，將采集到的六分力數據輸入Adams懸架虛擬模型，利用Adams軟件分解出各零部件的受力情況，從而達到獲取零部件的載荷的目的。但此種方法也受到很大的限制，例如零部件許多參數都是借用軟件自帶或動力總成系統、傳動系統無法模擬等，造成分解出的零部件力也存在一定的誤差。
[0005]方案二:在目標零部件上粘貼應變片，利用標準的質量砝碼進行加載，手動記錄載荷和應變值，并利用載荷和應變值，在Excel表中進行擬合得到標定系數，再將此零部件安裝到整車上到用戶道路上進行數據采集，采集完成后將該零部件的應變值乘以標定系數，從而得到該零部件的實際載荷。此種方法沒有找到零部件的最大載荷，加載時砝碼可能超過零部件的最大承受載荷，造成零部件塑性變形，手動記錄載荷和相應的應變值，再將數據輸入到Excel表中進行擬合，沒有進行標定系數誤差分析，從而影響最終測定的載荷的準確性。
【發明內容】
[0006]本發明的實施例提供一種汽車底盤零部件標定方法，可提高零部件載荷的標定結果的準確性。
[0007]為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案:
[0008]一種汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，包括以下步驟:采集汽車在行駛過程中的輪心六分力；將采集到的所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷；以預定的形式在所述參考載荷的范圍內對所述待標定零部件加載輸入載荷；以預定的采樣頻率采集所述待標定零部件上的輸入載荷和所述待標定零部件上的應變值；對采集到的所述輸入載荷和所述應變值進行擬合，從而得到可反映所述輸入載荷和所述應變值變化關系的系數，所述系數既為所述待標定零部件的標定系數。
[0009]進一步地，還包括誤差分析步驟，所述誤差分析步驟包括:將所述標定系數和所述待標定零部件的應變值相乘，得到所述待標定零部件的計算載荷；將所述輸入載荷與所述待標定零部件的計算載荷進行比較，若所述輸入載荷與所述待標定零部件的計算載荷間的誤差在預定的誤差范圍內，則標定結果可用，若在預定的誤差范圍外，則標定結果不可用。
[0010]進一步地，所述將采集到的所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷包括:通過機械系統動態仿真分析軟件建立所述汽車的懸架模型，并將所述輪心六分力數據加載到所述懸架模型的輪心上，驅動所述懸架模型進行模擬行駛，所述機械系統動態仿真分析軟件可將所述輪心六分力數據分解到各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷；或根據汽車設計理論和力學理論，人工將所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷。
[0011]進一步地，對采集到的所述輸入載荷和所述應變值進行擬合，從而得到可反映所述輸入載荷和所述應變值變化關系的系數包括:根據采集到的所述輸入載荷和所述的應變值，繪制反映所述輸入載荷和所述應變值的擬合曲線圖；根據所述擬合曲線圖，得出反映所述輸入載荷和所述應變值的擬合函數；計算所述擬合函數的系數，所述系數既為所述標定系數。
[0012]進一步地，所述以預定的采樣頻率采集所述待標定零部件上的輸入載荷和所述待標定零部件上的應變值包括:讀取待標定零部件上的輸入載荷；根據所述待標定零部件的參考載荷，在所述待標定零部件上粘貼應變片，并將所述應變片組成應變電路，通過所述應變片采集所述待標定零部件上的應變值。
[0013]優選地，所述應變電路為全橋應變電路。
[0014]進一步地,所述預定的加載形式包括:在所述參考載荷的范圍內，對所述待標定零部件以頻率為0.2Hz的正弦波加載載荷。
[0015]具體地,在所述參考載荷的范圍內，對所述待標定零部件以0.2Hz的正弦波加載載荷的次數為5次。
[0016]優選地，所述預定的采樣頻率為50Hz。
[0017]優選地，所述預定的誤差范圍為O?2%。
[0018]本發明實施例提供的汽車底盤零部件標定方法，通過分解汽車輪心六分力獲取待標定零部件的參考載荷，在參考載荷范圍內對待標定零部件加載輸入載荷，根據采集到的輸入載荷和待標定零部件應變值的關系，得出能反應輸入載荷和應變值關系的標定系數，所述標定系數既為標定過程的結果，由于汽車輪心六分力可包括拉、壓、扭、轉等載荷形式及大小，因此在分解輪心六分力后得到的參考載荷可較為全面的反映待標定零部件的載荷情況，并可為加載的輸入載荷提供范圍，由此，避免了因加載的載荷過大而使待標定零部件產生塑性變形，損壞待標定零部件，且由于所述標定系數是通過分析所述輸入載荷和所述應變值的關系得到的實驗數據，相較于通過理論方法得到的理論數據更加準確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例汽車底盤零部件標定方法的流程圖；
[0020]圖2為本發明實施例汽車底盤零部件標定方法中的全橋應變電路圖；
[0021]圖3為本發明實施例汽車底盤零部件標定方法中輸入載荷和應變值的擬合曲線圖；
[0022]圖4為本發明實施例汽車底盤零部件標定方法的輸入載荷的誤差分析圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明實施例一種汽車底盤零部件標定方法進行詳細描述。[0024]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的
方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0025]參照圖1，本發明實施例所述的汽車底盤零部件標定方法，包括以下步驟:
[0026]S1、米集汽車在行駛過程中的輪心六分力；
[0027]S2、將采集到的所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷；
[0028]S3、以預定的形式在所述參考載荷的范圍內對所述待標定零部件加載輸入載荷；
[0029]S4、以預定的采樣頻率采集所述待標定零部件上的輸入載荷和所述待標定零部件上的應變值；
[0030]S5、對采集到的所述輸入載荷和所述應變值進行擬合，從而得到可反映所述輸入載荷和所述應變值變化關系的系數，所述系數既為所述待標定零部件的標定系數。
[0031 ] 本發明實施例提供的汽車底盤零部件標定方法，通過分解汽車輪心六分力獲取待標定零部件的參考載荷，在參考載荷范圍內對待標定零部件加載輸入載荷，根據采集到的輸入載荷和待標定零部件應變值的關系，得出能反應輸入載荷和應變值關系的標定系數，所述標定系數既為標定過程的結果，由于汽車輪心六分力可包括拉、壓、扭、轉等載荷形式及大小，因此在分解輪心六分力后得到的參考載荷可較為全面的反映待標定零部件的載荷情況，并可為加載的輸入載荷提供范圍，由此，避免了因加載的載荷過大而使待標定零部件產生塑性變形，損壞待標定零部件，且由于所述標定系數是通過分析所述輸入載荷和所述應變值的關系得到的實驗數據，相較于通過理論方法得到的理論數據更加準確，進而使得通過標定系數和應變值得出汽車底盤零部件的實際載荷更加準確。
[0032]為了提高標定結果的準確性，本發明實施例提供的汽車底盤零部件標定方法，還包括誤差分析步驟，誤差分析步驟可包括:
[0033]將標定系數與采集到的待標定零部件的應變值相乘，乘積即為待標定零部件的計算載荷；
[0034]將輸入載荷與計算載荷進行比較，若輸入載荷與計算載荷間的誤差在預定的誤差范圍內，則標定結果可用，即標定系數可用于計算汽車底盤零部件的實際載荷，若在預定的誤差范圍外，則標定結果不可用，即標定系數不可用于計算汽車底盤零部件的實際載荷。
[0035]由于采集到的輸入載荷和應變值為一系列離散的數據，且由于標定過程中可能存在誤差，使得采集到的輸入載荷和應變值的變化關系與經擬合得到的標定系數所反映的載荷和應變值的變化關系間存在偏差，即輸入載荷與將標定系數與應變值相乘得到計算載荷間存在誤差，參照圖4，圖4中橫軸為輸入載荷，縱軸為輸入載荷與計算載荷間的誤差，途中曲線可表示當對待標定零部件加載輸入載荷時，計算載荷與輸入載荷間的誤差的變化趨勢，因此可通過判斷計算載荷與輸入載荷間的誤差是超出預定范圍，來判斷標定系數是否可用，若計算載荷與輸入載荷間的誤差超出預定的誤差范圍，則標定系數無法反映輸入載荷和應變值間的關系，標定系數不可用于計算汽車底盤零部件的實際載荷，需要對標定過程進行檢查，并重新進行標定，若計算載荷與輸入載荷間的誤差在預定的誤差范圍內，則標定系數可以反映輸入載荷和應變值間的關系，標定系數可用于計算汽車底盤零部件的實際載荷。
[0036]將輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，并獲取待標定零部件的參考載荷的方法可包括:
[0037]利用機械系統動態仿真分析軟件，通過車型模型、軸套剛度、減震器剛度等建立汽車的懸架模型，并將輪心六分力數據加載到懸架模型的輪心上，再驅動懸架模型進行模擬行駛，機械系統動態仿真分析軟件可將輪心六分力數據分解到汽車底盤的各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷；或
[0038]根據汽車設計理論和力學理論，人工將獲取到的輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷。
[0039] 由于汽車底盤結構較為復雜且零部件較多，直接采集每個零部件所承受的載荷難度較大，因此可通過機械系統動態仿真分析軟件建立汽車懸架模型并分解汽車輪心六分力，進而獲取待標定零部件的參考載荷，由于建立懸架模型時，利用了車型模型、軸套剛度、減震器剛度等數據，因此機械系統動態仿真分析軟件可較為真實的模擬汽車的結構和行駛狀態，并能對載荷進行分解，且操作簡單，由此，可實現自動分解汽車輪心六分力，并獲取待標定零部件的參考載荷的功能，并避免通過復雜的分析和計算分解輪心六分力的過程；還可通過理論方法分解汽車輪心六分力，并獲取參考載荷，利用現有的汽車設計理論和力學理論，分解輪心六分力，通過人工分析和計算即可實現，不需要專門設備或軟件，從而可降低成本。
[0040]對采集到的輸入載荷和應變值進行擬合,從而得到可反映輸入載荷和應變值變化關系的系數的方法可包括:
[0041]根據采集到的輸入載荷和應變值，繪制反映輸入載荷和應變值的擬合曲線圖；
[0042]根據擬合曲線圖，得出反映輸入載荷和應變值的擬合函數；
[0043]計算擬合函數的系數，該系數即為標定系數。
[0044]由于采集到的輸入載荷和應變值為一系列離散的數據，所以難以直接得到輸入載荷和應變值的變化關系，因此可利用能反映輸入載荷和應變值的擬合曲線圖，得出擬合函數，再通過待定系數法計算得出函數的系數，即標定系數，參照圖3，圖3中橫軸為應變值，縱軸為載荷，輸入載荷和應變值的擬合曲線為通過原點的斜線，所屬斜線的斜率既為標定系數，由此，便可通過標定系數反映輸入載荷和應變值的對應關系。
[0045]以預定的采樣頻率采集待標定零部件上的輸入載荷和應變值的方法可包括:
[0046]讀取待標定零部件上的輸入載荷；
[0047]根據待標定零部件的參考載荷，在待標定零部件上粘貼應變片，并將應變片組成應變電路，通過應變片采集待標定零部件上的應變值。
[0048]對待標定零部件進行加載輸入載荷，可根據待標定零部件承受載荷的形式選擇符合載荷形式的標定設備進行，因此，可直接從標定設備讀取輸入載荷，不用專門的設備對待標定零部件進行測量，使標定過程得以簡化，同時，由于專門用于采集零部件應變的設備，成本較高，因此可通過組成應變電路的應變片采集應變，由此,可節約設備成本,且輸入載荷和粘貼應變片的過程，操作簡單，便于調節。
[0049]為進一步提高標定結果的準確性，應變電路的形式可為全橋應變電路或半橋應變電路，優選全橋應變電路。參照圖2，圖2中R1、R2、R3和R4為應變片，Ua為輸入電壓，仏為輸出電壓，根據公式
【權利要求】
1.一種汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，包括以下步驟: 米集汽車在行駛過程中的輪心六分力； 將采集到的所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷； 以預定的形式在所述參考載荷的范圍內對所述待標定零部件加載輸入載荷； 以預定的采樣頻率采集所述待標定零部件上的輸入載荷和所述待標定零部件上的應變值； 對采集到的所述輸入載荷和所述應變值進行擬合，從而得到可反映所述輸入載荷和所述應變值變化關系的系數，所述系數既為所述待標定零部件的標定系數。
2.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，還包括誤差分析步驟，所述誤差分析步驟包括: 將所述標定系數和所述待標定零部件的應變值相乘，得到所述待標定零部件的計算載荷； 將所述輸入載荷與所述待標定零部件的計算載荷進行比較，若所述輸入載荷與所述待標定零部件的計算載荷間的誤差在預定的誤差范圍內，則標定結果可用，若在預定的誤差范圍外，則標定結果不 可用。
3.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述將采集到的所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，獲取待標定零部件的參考載荷包括: 通過機械系統動態仿真分析軟件建立所述汽車的懸架模型，并將所述輪心六分力數據加載到所述懸架模型的輪心上，驅動所述懸架模型進行模擬行駛，所述機械系統動態仿真分析軟件可將所述輪心六分力數據分解到各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷;或 根據汽車設計理論和力學理論，人工將所述輪心六分力分解到汽車底盤的各個零部件上，從而得到待標定零部件的參考載荷。
4.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，對采集到的所述輸入載荷和所述應變值進行擬合，從而得到可反映所述輸入載荷和所述應變值變化關系的系數包括: 根據采集到的所述輸入載荷和所述的應變值，繪制反映所述輸入載荷和所述應變值的擬合曲線圖； 根據所述擬合曲線圖，得出反映所述輸入載荷和所述應變值的擬合函數； 計算所述擬合函數的系數，所述系數既為所述標定系數。
5.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述以預定的采樣頻率采集所述待標定零部件上的輸入載荷和所述待標定零部件上的應變值包括: 讀取待標定零部件上的輸入載荷； 根據所述待標定零部件的參考載荷，在所述待標定零部件上粘貼應變片，并將所述應變片組成應變電路，通過所述應變片采集所述待標定零部件上的應變值。
6.根據權利要求5所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述應變電路為全橋應變電路。
7.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述預定的加載形式包括:在所述參考載荷的范圍內，對所述待標定零部件以頻率為0.2Hz的正弦波加載載荷。
8.根據權利要求7所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，在所述參考載荷的范圍內，對所述待標定零部件以0.2Hz的正弦波加載載荷的次數為5次。
9.根據權利要求1所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述預定的采樣頻率為50Hz。
10.根據權利要求2所述的汽車底盤零部件標定方法，其特征在于，所述預定的誤差范圍為O~2%。
【文檔編號】G06F17/50GK103544348SQ201310497718
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】董彥石, 劉如意, 董新年, 白雪娟, 王文才, 馬源羿 申請人:長城汽車股份有限公司